Mi köze van a részecskegyorstáshoz a dinoszauruszok egyik fajának? Egy karrierút során érdemes-e elmélyülni egy konkrét terület kérdéseiben, vagy a munkaerőpiac inkább a generalistákat részesíti előnyben? Még Kalifornián belül is jelen van az agyelszívás? Ezekről és sok más érdekes kérdésről beszélgettünk Dr. Tóth Csabával, a BELLA Centrum tudományos munkatársával és üzemeltetési koordinátorával. Interjúnk II. része.
Az interjú első része itt érhető el.
Hogyan élted meg a Szilícium-völgyet, amikor először az öböl környékére költöztél?
A kaliforniai egyetem hálózatának berkeley-i kampusza (UC Berkeley) a Szilícium-völgytől kicsit északkeletre, annak peremén a San Francisco-i öböl túloldalán fekvő egyetem. A Szilícium-völgyben dolgozó emberek közül sokan nem is a Stanfordon, a Szilicium-völgy méltán leghíresebb egyetemén, hanem a Berkeley-n végeztek. Az egyik például a magyar származású Andy Grove, aki egyik megalapítója volt az Intelnek. Sok olyan részecskegyorsítással foglalkozó fizikus is van, aki később Stanfordban dolgozott és vált híressé, de Berkeley-n végzett korábban. Tehát van egy erős kapcsolat a két egyetem között. Ennek a két egyetemnek a jelenléte mindenképpen egy szakmai pezsgést jelent. Az, hogy rengeteg olyan kis és nagy cég van a környéken, akik lézereket, lézeroptikai dolgokat gyártanak, és az, hogy ezek itt ilyen nagy sűrűségben fordulnak elő, elősegítette, hogy nemcsak az számít egy kísérlet elvégzésénél, hogy megveszem a berendezést, vagy az eszközt és azt beépítem, és gyorsan hozzájutok, hanem amikor folyamatosan üzemeltetek például egy több tízezer vagy százezer dollár értékű lézerberendezést, amit néha szervízelni is kell, akkor nem mindegy, hogy azt a szervízembert én Franciaországból hívom, vagy az USA keleti partjáról, New York vagy Boston környékéről, vagy éppen tudom azt, hogy ide tudnak jönni másnap az öböl túlpartjáról. Ez rettentő sokat számít. Az ilyen Szilícium-völgyi innovációs cégeknél nagyon fontos, hogy bármikor tudsz bérelni egy olyan labort, ami aztán már alapból el van látva a szükséges felszerelésekkel, infrastruktúrával. Színvonalas alapkutatással foglalkozó neves csoportok is találhatók a közeli egyetemeken, ez is meggyorsítja az esetleg felmerülő problémákra adandó válaszok megtalálását.
A másik érdekesség, amit észrevettem, hogy rettentő nagy az agyelszívás az iparban. Amikor a tudósok közül valaki nyugdíjba megy, vagy elmegy folytatni tudományos munkáját máshol, és új embereket kell keresnünk, akkor pillanatokon belül kiderül, hogy a potenciális jelentkezők könnyebben találnak állást a Szilícium-völgyben, mint esetleg nálunk, egy alapkutató csoportban Berkeley-ben. Erre reagálva próbáljuk itt is a fizetéseket emelni, de soha nem sikerül egy állami kutatólaborban vagy egyetemen arra a szintre jutni, amin a nagy cégek vannak. Ugyanakkor az itt végzett PhD hallgatók számára előny a Szilícium-völgy közelsége, végzés után sokan mennek el startup cégekhez dolgozni. A mi csoportunkból is volt legalább három olyan diák az elmúlt időszakban, akik a PhD megszerzése után azonnal elmentek egy röntgen berendezéseket gyártó és fejlesztő céghez. Egy másik pedig száloptikai cégnél folytatta karrierjét. Ennek az ipari környezetnek tehát azért van egy ilyen oda-vissza hatása is, ami nagyon jó. Egy ilyen, a szilícium-völgyihez hasonló innovációs környezet megteremtése rettenetesen fontos lehet más országokban is. Ötletként létezett ez már a magyar környezetben is több évtizeddel ezelőtt. Csillebérc környékén van egy völgy, és voltak akik elképzelték, hogy ott valahogy létre lehetne hozni egy ilyen innovációs vidéket a KFKI-ra alapozva, ami nyilván beruházásokon, meg millió sok egyéb dolgon múlik. Tudom, hogy a mai Magyarországon is vannak ilyen kezdeményezések, például Szegeden, az ELI lézercentrum környékén, vagy az ELTE Lágymányosi kampusza körül. Az mindig nagyon fontos egy ilyen innovációs központ esetén, hogy egy frissen végzett hallgató el tudjon menni egy olyan kis céghez, ami csak egy pár éve alakult, és akkor mondjuk gyártanak ott olyasmiket, amit az egyetemi kutatólaborban fejlesztettek ki doktorandusz korukban. Ezt a folyamatot sokszor a fizikailag is egy helyen, egymáshoz közel lévő laborok és startup-ok kölcsönös megléte nagyban segíti.
Milyen a magyar közösség az USA nyugati partján? Volt, amikor származásod előnyt vagy esetleg hátrányt jelentett?
Nem jelentett sem előnyt, sem hátrányt. Ez nyilván azzal is összefügg, hogy az egész Bay Area (a San Francisco-i Öböl Környékét nevezik így), de különösen a Berkeley Egyetem és ez a labor, ahol dolgozom nagyon nemzetközi és interdiszciplináris. A mi laborunk, egy olyan 4500 fős munkahely, amelynek az egyik központi berendezése az úgynevezett Advanced Light Source (ALS), ami egy köralakú részecskegyorsítóban (szinkrotronban) felgyorsított részecskék által kibocsátott szinkrotronsugárzáson alapuló, széles spektrumban nagyon erős sugárzást adó fényforrás és rengeteg külső felhasználó jön ide a világ minden részéről. Már az állandó munkatársak nagy része is Európából, Indiából, Kínából, a világ minden részéről származik. Sokan nem is állampolgárok, csak zöldkártyával vagy ideiglenesen vannak itt, de számos esetben végül állampolgárok lesznek. Az, hogy valaki honnan származik, nem előny és nem hátrány, eltekintve attól a furcsaságtól, hogy esetleg milyen nyelvet beszél a hétköznapi életben a családjával és barátaival. Legalábbis ezt tudom elmondani az elmúlt húsz év tapasztalata alapján. Amikor 2000-ben ide érkeztünk, a gyerekeimen és a feleségemen keresztül azonnal bekapcsolódtunk az itteni magyar közösség életébe, ami részben a cserkészetet és a hétvégi magyar iskolát jelenti. Feleségem, aki otthon gimnáziumi magyartanárként dolgozott, ennek az itteni iskolának most már lassan két évtizede lelkes önkéntes tanára és igazgatója is egyben. Vannak rendszeres összejövetelek, amiket általában a templomi közösségek szerveznek. Ezek mindenféle lakomákhoz kötődnek: nyilván vannak disznótoros vacsorák meg farsangi összejövetelek, de a legfontosabb ezek közül az évente megszervezett Magyar Örökség Fesztivál, ami engem is egyből vonzott. Szerettem volna, hogy a tudósok, mérnökök között is lenne egy ilyen, magyarsággal is összefüggő kapcsolat. A korábban már meglévő levelező listák és baráti társaságok mellett az elmúlt 4-5 évben kezdett valami ismét alakulni, nevezetesen a „Hungarian American Society for Science, Technology and Innovation in Silicon Valley”. Ennek keretében néha-néha összejövünk és tartunk egymásnak előadásokat. Az én pici bánatom egyelőre csak az, hogy ez mindig angolul történik. Nyilván megértem, hogy ha azt akarjuk, hogy esetleg a csak angol nyelvet ismerő kollégák is érdeklődjenek az előadásaink iránt, akkor ezt a kompromisszumot érdemes megkötnünk. A jövőben szeretném, hogyha ebben a klubban a magyar szakmai nyelv ápolására, fejlesztésére is több hangsúlyt fektetnénk – ezért más módszerek kitalálásán folyamatosan gondolkodunk. Elmondható, hogy manapság is jelentős magyar kulturális élet zajlik itt. Legalább 8-10 ezer magát magyarnak valló ember lakik az öböl környékén, akik közül kb. 600-800 rendszeresen részt vesz a különféle bálokon, magyar ünnepekről megemlékező összejöveteleken. A Berkeley Egyetemen van egy több évtizede működő aktív levelezőlista, amit Vörös Katalin mérnökasszony szervez az ide érkező magyar diákok, kutatók, tanárok részére.
Milyen feladataid vannak a BELLA Labornál és milyen eredményeitek vannak eddig?
Amikor csatlakoztam 2000 körül, ez egy kis csoport volt, 4-5 emberrel és ez aztán lassanként piramisként épült föl. Tehát van egy központi cél, és ez a lézerplazma gyorsítás megvalósítása minél inkább megbízható, megismételhető módon egyre nagyobb energiák felé. Ez volt az elmúlt 20 évben, és ma is ez a fő motívum. Ez a tudományág 3 részből tevődik össze: lézerek, plazmák és részecskegyorsítás. Ebben az én alaptudásom a lézerekhez és plazmákhoz kötődött. A részecskegyorsítás részleteit az egyetemi alapismereteken túl itt tanultam meg. Az a szakértelem amit én adtam hozzá, az leginkább a piko- és a femtoszekundumos lézertechnológia, a nemlineáris optika és az ultragyors folyamatok világa. Ahogy csatlakoztam a csoporthoz, elég hamar az itteni főnökömmel, Wim Leemans-szal megépítettük az úgynevezett „TRex” lézert. Ez persze csak egy fantázia név. A lényeg, hogy ez az ultrarövid impulzusú (30-40 femtoszekundum), rendkívül nagy csúcsteljesítményt nyújtó, 10 Hz ismétlési frekvenciával működő lézerrendszer egy olyan elven, a csörpölt impulzusú erősítés elvén alapszik, amit már korábban Magyarországon is ismertem, csak a berendezést nem tudtuk megvenni hozzá, hogy összeépítsük. Hasonló lézerrendszerrel dolgoztam már San Diegóban is, mielőtt itt Berkeleyben megépítettük ezt az új rendszert, több újítást is bevezetve a megavalósítás során.
Ez a lézerépítés és az új eszköz alkalmazása volt az egyik központi feladatom a 2010-ig terjedő időben. Amint a lézer elkészült, utána azonnal kísérleteket is végeztünk vele, már a kezdeti beüzemelés során. A KFKI-ban Farkas Győző és Horváth Zoltán mestereimtől kaptam ezt az indíttatást, hogy nemcsak az a fontos, hogy építesz most egy lézert, hanem akkor tessék azzal kísérleteket is végezni mielőbb, mert az a kísérlet esetleg olyan érdekes, új eredményeket hozhat egyből napvilágra, amit aztán használhatsz egy további, még újabb fajta lézer kidolgozására. 2004-ben volt az első olyan, tényleg nagyon fontos, a világon is jelentős visszhangot kiváltó kísérleti eredményünk, amelyben megmutattuk, hogy ezekkel az ultrarövid impulzusú, csörpölt impulzusú erősítéssel létrehozott lézerekkel a plazma céltárgy megfelelő kiválasztásával olyan kvázi-monoenergetikus elektronnyalábokat lehet létrehozni, akár 80-100 millió elektronvoltosakat is, ami már összehasonlítható az egyéb hagyományos gyorsítási módszerekkel létrehozott részecskenyalábokkal. De az, hogy ezt mi nem egy több méter hosszúságú berendezéssel, hanem két centiméter hosszúságú kis plazma lángocskával hozzuk létre, az már reményt keltett arra, hogy ez egy tényleg érdekes téma és technológia, amivel érdemes foglalkozni. Valóban ez az eredmény tette lehetővé, hogy folytassuk ezt az irányt. További támogatást kaptunk az USA Energiaügyi Hivatalától (DOE), hogy előre léphessünk egy másik nagyságrendet, azaz megépíthessük a világ első, egy PetaWatt csúcsteljesítményű lézerét, amely képes 1 Hz ismétlési frekvenciával is impulzusokat adni. Az én szerepem eben a projektben továbbra is a lézer fejlesztése és építése, valamint bizonyos petawattos kísérletek elvégzése és az eredmények elemzése volt. Ezt a lézerrendszert azonban most már nem csak saját magunk készítettük, hanem egy THALES nevű francia cég segítségével. Egy ilyen nagy lézerberendezés úgy néz ki, hogy itt van a szoba, ebben van a lézer, de aztán ezt a lézernyalábot el kell juttatni a kölcsönhatási vákuumedénybe, ott van a plazma, amiben gyorsítani fogjuk a részecskéket, esetünkben először elektronokat. A lézer közös megtervezésén és üzembehelyezésén túl tehát a lézernyaláb eljuttatása a lézer kimenetétől egészen a kölcsönhatási térbe, ez is a mi feladatunk volt. Természetesen nem hiányozhatott a milliárdnyi kísérleti diagnosztikai berendezés, mint például a kamerák, fotocellák, spektrométerek sora sem. Én mindig azt szoktam mondani a fiatal diákoknak, hogy mivel is foglalkozunk mi itt a BELLA Centrumban? LPA, azaz angolul „laser plasma acceleration”, tehát LPGY, lézeres plazma gyorsítás. Ha valaki interdiszciplináris területen kutató fizikus szeretne lenni, akkor ez tökéletes, hiszen van benne lézerfizika, optika, van benne plazmafizika és részecskefizika.
2013-ban fejeztük be ennek a PetaWattos BELLA lézernek az elkészítését. Hasonlóan a TRex történetéhez, itt is azonnal elkezdtünk vele kísérleteket végezni. Hamarosan olyan eredményeket sikerült megint csak elérnünk, már 2013-ban, ami akkor világrekordnak számított (4.2 GeV, azaz gigaelektronvolt), ezt bátran merem állítani. Azóta, 2017-18 környékén ismét az általunk elért újabb csúcs (8 GeV), még most is tartja a rekordot a világon. Van ugyan néhány labor, akik ugyanezzel a területtel foglalkoznak, és már vannak is előzetes kísérleteik hasonló lézer és elektron-nyaláb energia tartományban, de az eredmények publikálása még folyamatban van. Az ilyesfajta rekordok bármelyik pillanatban megdőlhetnek, más élenjáró csoportok megelőzhetnek bennünket, de persze már mi is foglalkozunk a mi saját lézerünk és céltárgyaink átépítésével, fejlesztésével is. De akkor mondhatja valaki, hogy jó, jó, és akkor most mi van? Ti most rekordokat akartok hajszolni? A lényeg nemcsupán ez, hanem az is hogy minél inkább létre tudjunk hozni egy-egy ilyen egységet, ami 8-10 vagy 15 GeV energiájú, és ezeket az egységeket hogyan tudjuk majd összecsatolva egy hosszú lánccá alakítani, azaz tovább skálázni a végső részecskeenergiát. Azt a nyalábenergiát, amivel aztán már valóban egy olyan tartományú részecskegyorsítót is építhetünk majd a jövőben, amelyik társa lehet az ilyen nagy energiákon működő „részecskeütköztetőknek”, amelyek a CERN-ben a részecskefizika kutatás alapeszközei.
Egy karrierút során érdemes elmélyülni egy konkrét terület kérdéseiben, vagy a munkaerőpiac inkább a generalistákat részesíti előnyben?
Én azt mondom, hogy mind a kettő kell, a kérdés csupán az, hogy milyen sorrendben szerzed meg és élesíted a képességeidet a szűk szakterületen, illetve a „generalista”, széles látókörben. Ahogy az ember idősödik, egyre kevesebb képessége van arra, hogy lemenjen nagyon mélyre, és megint részletesen megoldja a Maxwell-egyenleteket. Az elmélyülést fiatalon kell csinálni. Amikor aztán ezt a speciális szakterületet már megfelelő mélységben megismerted, alkalmaztad, konferenciákon kitanultad, hogy hogyan kell ezt a speciális tudásodat kommunikálni, akkor később, 30-40 éves korodban, amikor nagyobb csoportokban kell dolgozni, mérnökökkel, technikusokkal esetleg jogászokkal, projekt menedzserekkel, már megvan ez a kommunikációs tulajdonságod. Így akkor könnyebben el tudod fogadtatni, hogy a te szakértelmedből mi az, ami a másiknak is fontos lehet. Folyamatosan figyelned kell partnereidre az oda-vissza társalgások során, tehát a siker egyik előfeltétele itt is megint a hatásos kommunikáció. Aztán később, mint az én életkoromban mostanság, egyre inkább az is fölmerül, hogy hogyan tudod átadni a felhalmozott ismeretanyagot? Ez egy olyan fontos kérdés, amin érdemes elgondolkozni, hogy ne csak egy-két száraz szakmai cikkben maradjon meg a tapasztalat, amit összegyűjtöttél, hanem ezeket a kiegészítő jellegű, a tudomány és a kutatás műveléséről, módszereiről szóló tapasztalatokat is valahogy át tudjuk adni a fiataloknak. Véleményem szerint itt is a személyes kapcsolatoknak, a közösen végzett laboratóriumi munkának, az együtt sikeresen megoldott problémáknak van a legnagyobb szerepe. Ezt próbáljuk és próbálom én is a csoportunkban alkalmazni.
Ha tehetnéd, akkor most ezeken kívül, mit üzennél fiatal egyetemistakorú önmagadnak?
Hát tényleg, amit itt most már elkezdtem mondani, hogy igenis legyél szakértő valamiben, és unikális, amiben más emberek tudnak rád támaszkodni. Ha valaminek te vagy a szakértője és ismerője, és azt konfirmáltad nemzetközi cikkekben, publikációkban, akár úgy, hogy először elvégzel egy átfogó szakirodalmi áttekintést, és akkor annak egy részét valamilyen újítással fűszerezve te magad is megvalósítod, az akkor ad egy olyan lehetőséget későbbre is, ami érvényessé teszi azt, amiket később mondasz. Az sokkal meggyőzőbb, amikor valaki nem csak arról beszél, hogy „hát igen, ezt is hallottam, ezt is olvastam valahol”, hanem azt is állíthatja, hogy „igen ezt én így csináltam”. Ha csak a magad számára, a „fióknak” írtál valamit, akár egy szenzációs cikket vagy bármilyen összefoglalót is, de azt nem tudod kommunikálni, akkor az a csodálatos munka elfelejtődik. Tehát tudni kell azt, hogy hogyan leszel képes azt a bizonyos mélyreható kutakodással megszerzett szakértelmet elfogadható módon másokkal is közölni, és elhitetni, hogy ez számukra is fontos, érdekes, jó, és még talán hasznos is lehet.
Dr. Tóth Csaba a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratórium BELLA Központjának tudományos munkatársa és üzemeltetési koordinátora. Több mint 30 éves tapasztalattal rendelkezik az ultrarövid fényimpulzusok nano-, piko-, femto és attoszekundumos időskálán történő előállítása és mérési technikái terén.
Eladó Yves Saint Laurent egykori villája
Jövő héten jön a 10. Friss Hús Budapest Nemzetközi Rövidfilmfesztivál
